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Theorem dfxrn2

Description: Alternate definition of the range Cartesian product. (Contributed by Peter Mazsa, 20-Feb-2022)

Ref Expression
Assertion dfxrn2 ⊢ R ⋉ S = x y u | u R x ∧ u S y -1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 xrnrel ⊢ Rel ⁡ R ⋉ S
2 dfrel4v ⊢ Rel ⁡ R ⋉ S ↔ R ⋉ S = u z | u R ⋉ S z
3 1 2 mpbi ⊢ R ⋉ S = u z | u R ⋉ S z
4 breq2 ⊢ z = x y → u R ⋉ S z ↔ u R ⋉ S x y
5 brxrn2 ⊢ u ∈ V → u R ⋉ S z ↔ ∃ x ∃ y z = x y ∧ u R x ∧ u S y
6 5 elv ⊢ u R ⋉ S z ↔ ∃ x ∃ y z = x y ∧ u R x ∧ u S y
7 brxrn ⊢ u ∈ V ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → u R ⋉ S x y ↔ u R x ∧ u S y
8 7 el3v ⊢ u R ⋉ S x y ↔ u R x ∧ u S y
9 8 anbi2i ⊢ z = x y ∧ u R ⋉ S x y ↔ z = x y ∧ u R x ∧ u S y
10 3anass ⊢ z = x y ∧ u R x ∧ u S y ↔ z = x y ∧ u R x ∧ u S y
11 9 10 bitr4i ⊢ z = x y ∧ u R ⋉ S x y ↔ z = x y ∧ u R x ∧ u S y
12 11 2exbii ⊢ ∃ x ∃ y z = x y ∧ u R ⋉ S x y ↔ ∃ x ∃ y z = x y ∧ u R x ∧ u S y
13 4 copsex2gb ⊢ ∃ x ∃ y z = x y ∧ u R ⋉ S x y ↔ z ∈ V × V ∧ u R ⋉ S z
14 6 12 13 3bitr2i ⊢ u R ⋉ S z ↔ z ∈ V × V ∧ u R ⋉ S z
15 14 simplbi ⊢ u R ⋉ S z → z ∈ V × V
16 4 15 cnvoprab ⊢ x y u | u R ⋉ S x y -1 = u z | u R ⋉ S z
17 8 oprabbii ⊢ x y u | u R ⋉ S x y = x y u | u R x ∧ u S y
18 17 cnveqi ⊢ x y u | u R ⋉ S x y -1 = x y u | u R x ∧ u S y -1
19 3 16 18 3eqtr2i ⊢ R ⋉ S = x y u | u R x ∧ u S y -1